2013年岷县漳县M_(S)6.6地震和2017年九寨沟M_(S)7.0地震震前地球物理观测异常空间分布机理分析

对甘东南地区2013年岷县漳县M_(S)6.6地震和2017年九寨沟M_(S)7.0地震震前地球物理观测异常特征进行总结梳理。根据活动构造单元对地球物理观测台站进行区域划分,统计了相关构造单元上异常的数量和百分比,以及不同学科震前异常数量、百分比、异常持续时间等特征,并对异常的空间分布和机理进行分析,讨论了活动构造对异常分布的影响、异常强度与震源机制及断层应力之间的关系。结果表明:①2013年岷县漳县M_(S)6.6地震比2017年九寨沟M_(S)7.0地震震前地球物理观测异常百分比高,两次地震的震前电磁异常和跨断层水准测量异常均较为显著,而流体异常不明显;②震前地球物理观测异常分布与活动构造相关,2013年岷县漳县M_(S)6.6地震震前异常主要集中在东昆仑-西秦岭断裂带和六盘山-海原断裂带,2017年九寨沟M_(S)7.0地震震前异常则主要集中在龙门山断裂带和东昆仑-西秦岭断裂带;③两次地震震前地球物理观测异常分布均与GNSS速度场分布特征有较好的对应关系;④安德森断层应力模式解释了2013年岷县漳县M_(S)6.6地震(逆冲型)比2017年九寨沟M_(S)7.0地震(走滑型)的形成需要更多的应力积累,因此2013年岷县漳县M_(S)6.6地震虽然震级较小但震前异常更显著。

地震序列早期参数估计和余震概率预测中截止震级M_c的影响:以2013年甘肃岷县—漳县6.6级地震为例

针对"时空传染型余震序列"(英文简称ETAS)模型在地震序列参数的早期特征和余震短期概率预测研究中的应用问题,重点考察了不同截止震级Mc选取对结果的影响.以甘肃岷县—漳县6.6级地震序列的震后1.677天内的早期阶段为例,考察了ETAS模型和修正的Omori-Utsu公式的适用性问题,发现ETAS模型AIC值在各截止震级Mc下均小于修正的Omori-Utsu公式的结果,表明其适用效果更好.设定Mc=ML1.0,1.1,…,2.5,分别考察了ETAS模型中α值和p值的稳定性,并与2013年芦山7.0级地震序列进行了对比.结果表明,Mc对α值的影响相对较小,p值影响较大.此外,对基于ETAS模型和"瘦化算法"的余震短期概率预测结果进行了N-test检验,结果表明Mc的设定对余震短期概率预测影响较大,对甘肃岷县—漳县6.6级地震,仅当Mc=ML1.0或ML1.1时可获得较好的预测结果.由此,在真正的"向前"的预测实践中,需要首先考察不同的Mc下的余震预测效果.

2013年甘肃岷县漳县6.6级地震前后重力场动态变化

利用青藏高原东北缘2011—2013年期间的流动重力观测资料,系统分析了区域重力场动态变化及其与2013年7月22日岷县漳县6.6级地震发生的关系。结果表明:1)测区内重力场异常变化与主要断裂带在空间上关系密切,反映沿主要断裂带(段)在2011—2013年期间发生了引起地表重力变化效应的构造活动或变形。2)岷县漳县6.6级地震前,测区内先出现了较大空间范围的区域性重力异常,后在震源区附近产生了局部重力异常及重力变化高梯度带,其中,甘肃临夏与岷县一带重力差异变化达150×10-8ms-2以上;这些可能反映岷县漳县地震前,区域及震源区附近均产生与该地震孕育、发生有关的构造运动或应力增强作用。3)重力场1a尺度动态变化图像和差分动态演化图像均反映岷县漳县6.6级地震孕育过程的最后2a出现较显著的流动重力异常变化,地震发生在NE向重力变化高梯度带上、重力变化零值线附近和等值线的拐弯部位。4)基于流动重力异常变化在岷县漳县6.6级地震前做过一定程度的中期预测,尤其是地点判定。

2013年甘肃岷县漳县6.6级地震触发滑坡及其构造分析

2013年7月22日,甘肃省岷县漳县交界发生了M S6.6地震。地震触发了大量的、类型各种各样的滑坡。滑坡类型以黄土崖崩、滑、倾为主,还有一些深层连贯型土质滑坡、大型土质流滑、斜坡裂缝等类型。地震滑坡主要分布在一个与临潭-宕昌断裂平行的长条形区域内。该长条形区域面积约为250km2,长度约40km,最大宽度约8km。对应不同构造段落的区域内滑坡发育程度不同,反映了不同段落发震构造的特征差异。滑坡的主体分布范围与震中位置表明了构造破裂是从SEE向NWW方向发展的。最后,分析了该滑坡主体分布区中心线与临潭-宕昌断裂在空间地理位置上相差10km的2种可能的原因。

2013年甘肃岷县漳县M_S6.6地震余震序列时域衰减特征分析

本文基于补充遗漏地震事件后的地震目录和修正的大森公式,对2013年7月22日甘肃岷县漳县6.6级地震余震序列时间域衰减特征进行了分析.鉴于主震后短时间内目录遗漏的余震较多,首先利用岷县台连续地震记录波形的高频包络差,检测主震后3h内目录遗漏的地震.经检测在主震后3h内共发现目录遗漏的ML1.0以上地震139个,最大震级为ML3.6.主震后1000s内检测到遗漏地震69个,约为目录给出余震数量的6倍.而后使用补充遗漏地震的目录,基于修正的大森公式分别拟合余震频度和余震地震矩随时间的变化.结果显示拟合p值约为1.07,表明岷县漳县地震余震序列衰减速率与全球平均水平接近,而未补充遗漏地震的频度拟合会造成余震序列衰减速率的低估.利用高频包络差直接计算地震频度曲线,通过三种衰减模式对地震频度曲线拟合参数比较,未观察到岷县漳县地震主震后存在早期余震缺失现象.分析认为,加入遗漏地震可以提高余震频度拟合估计衰减速率结果的准确度和精度,若缺少遗漏地震检测结果,则使用地震矩拟合所得衰减速率结果准确度较优,但需充分考虑其精度上的误差.在分析余震序列衰减特征的实际研究工作中,需根据地震目录完整性选择适当的拟合方法.

2013年7月22日甘肃岷县漳县M_S6.6地震灾害特点分析

2013年7月22日在甘肃省定西市岷县—漳县交界地区(34.5°N,104.2°E)发生M S6.6地震,造成95人死亡,中国地震局启动地震应急Ⅱ级响应。根据现场调查,这次地震最高烈度为Ⅷ度。震区建筑90%以上为土木结构和木结构,且多为老旧房屋,抗震性能差。加之震前灾区持续降雨,造成房屋地基和生土墙体支撑强度降低。与其他地震区相比,相同烈度下土木结构和木结构破坏比例偏大,砖结构和砖混结构破坏明显偏轻。降雨加上巨厚的黄土沉积,导致地震滑坡比较严重。由于这些原因,Ⅷ度区范围偏大,Ⅵ区也相对较大。甘肃定西是中国经济欠发达地区之一,土木结构和抗震性能较差的木结构房屋比例过大。震后重建中,建议以砖木结构和砖混结构为主重建灾区。

2013年岷县漳县M_S6.6地震前/后地电观测引起的思考

介绍了在2013年7月22日甘肃岷县漳县MS6.6地震前/后地电学科所做的震情研判和预测预报工作,评价了震中附近甘东南及邻区台站出现的地电阻率观测数据异常。认为:(1)在地震短临阶段和紧接震后提出的两个地震预测意见大致符合本次地震主震、余震发生的实际情况;(2)在数据异常中包括了与本次地震有关的前兆异常信息和由于台站观测环境变化引起的干扰数据异常,震前震后的震情预测意见有一定程度的有科学意义和启示,也存在明显的不确定性。最后强调了加大力度保护地电观测环境的重要性。

2013年7月22日岷县漳县Ms 6.6级地震滑坡编录与空间分布规律分析

2013年7月22日,中国甘肃省岷县漳县交界地区发生M S6.6级地震。地震触发了大量的滑坡,主要类型为小型的黄土崖崩、滑、倾,还有一些深层连贯型滑坡、大型土质流滑、侧向滑移等地震滑坡类型。本文主要基于地震滑坡野外考察与高分辨卫星影像人工目视解译方法,开展本次地震触发滑坡的编录图制作工作,并基于编录成果开展地震滑坡空间分布规律分析工作。滑坡编录结果表明此次地震至少触发了2330处滑坡。基于GIS平台下开展了地震滑坡与地形控制因子、地质控制因子与地震控制因子的关系统计。结果表明岷县漳县地震滑坡受地形因子的控制作用较小;受地层岩性的控制作用较大。其中1401处滑坡(占总滑坡的60.13%)分布在下伏基岩为古近系下统地层(Eb)砾岩与砂岩的区域内,其中滑坡密度是所有地层分类中最高的,达到22.78个·km-2。地震滑坡与PGA的统计关系并不明显。地震滑坡主要集中在一个与发震断层走向一致的长条形区域内,长约14km,宽约5km。该区域内滑坡数量为1864个,占所有滑坡数量的80%,表明了岷县漳县地震滑坡空间分布的密集特征。文章获得的基于地震事件的区域滑坡编录成果是后续地震滑坡相关科学研究的重要基础与核心数据;空间分布规律分析成果可为地震区滑坡与泥石流防灾减灾提供科学参考。

2013年岷县—漳县6.6级地震地磁垂直分量日变化低点时间空间分布特征

2013年6月16日,中国大陆西部出现地磁低点位移。异常出现后一个月内,位于低点位移分界线附近发生7月22日岷县、漳县交界6.6级地震。本文通过采用实测低点时间减去理论低点时间的方法剔除低点时间经度效应,并以剔除经度效应后低点时间为0 h的等值线作为低点位移分界线, 2013年岷县—漳县6.6级地震震中处于6月16日地磁低点位移分界线上。对异常期间的中国大陆地区地磁垂直分量日变形态进行统计,发现其存在显著的分区特征,低点时间为正的区域内日变化形态基本呈现W型,低点时间为负的区域内日变化形态主要呈现V字型特征。低点位移异常日期间,中国大陆存在显著的高梯度带,本文采用梯度值定量描述低点时间空间变化程度。在6月13日正常日期间,中国大陆地区未出现梯度值大于1.5 h/(°)的区域,在6月16日异常日期间,出现梯度值大于1.5 h/(°)的区域, 2013年岷县—漳县6.6级地震位于高梯度区边缘。

2013年甘肃岷县-漳县M_S6.6地震余震序列目录完备性研究——基于对单台记录地震事件震中与震级的估计

中强地震余震序列地震目录编目是否完备、震源参数是否准确,直接影响余震序列特征分析、震后趋势快速判断和强余震预测等研究结果的科学性和可靠性.2013年7月22日甘肃岷县-漳县MS6.6地震余震序列目录中存在较多单台记录地震事件,地震观测报告仅给出其震级,而未给出震中位置.由于余震波形间的相互交叠干扰,使得余震最大振幅的测量误差较大,造成地震观测报告给出的单台事件震级误差较大.精确估计单台记录地震事件的震中和震级,能够补充完善现有地震目录,提高地震目录的完备性.本文对单台记录地震事件震中和震级的估计不仅限于单个台站,而是通过分析区域台网中多个台站的波形记录实现.首先以余震序列中震级较大、波形记录信噪比较高的地震波形作为模板,使用波形互相关震相检测技术,检测单台记录的地震事件在多个台站的震相到时.如果能在4个以上台站检测到震相,则利用测震台网常用的HYPOSAT方法估计其震中位置,并利用多个台站记录波形与模板地震的振幅比估计其震级.之后计算主震发生后不同时间的最小完备性震级,并通过线性拟合得到最小完备性震级随时间变化的表达式,以分析此地震余震序列的目录完备性.经过计算共得到253个单台记录地震事件的震级和其中177个事件的震中位置,其震中空间分布范围与余震序列中其它地震分布范围基本一致.震级复测以及与人工拾取震相到时误差对比表明,该方法所得震相检测和震级估计结果具有较好的可靠性.主震及最大余震发生后的短时间内,有较多数量单台事件的目录所给出的震级偏低,分析认为可能受主震与较大余震后续震相以及余震间相互干扰所致.主震发生0.02—0.3天内,其余震序列最小完备性震级随时间的对数呈线性下降,在0.3天后最小完备性震级稳定在ML1.1左右.

2013年岷县漳县6.6级地震前地震b值异常特征研究

本文利用1990年以来的甘肃测震台网资料,计算获得2013年岷县漳县6.6级地震前邻区地震b值和Δb值的空间图像。结果表明,该6.6级地震发生在甘东南地区显著低b值异常区域的边缘,且震前邻区地震Δb值异常显著。从岷县漳县6.6级地震与低b值空间分布关系来看,该地震的发生并未降低该区域的强震危险性。

2013年岷县—漳县M_S6.6地震前水氡浓度的临界慢化现象研究

基于临界慢化理论,以2013年7月22日甘肃岷县—漳县M_S6.6地震前南北构造带及邻区水氡浓度观测资料为例,逐一计算了表征临界慢化现象的自相关系数和方差。研究结果表明,2013年岷县—漳县M_S6.6地震前,10个台点水氡浓度资料表现出较明显的临界慢化现象,且出现慢化现象的观测点空间分布具有一定丛集性,慢化持续时间呈现出由南向北迁移的特征。综合分析认为,临界慢化方法可以有效识别水氡资料蕴含的慢化信息,这些早期异常信号对判定前兆异常所处阶段以及深入理解前兆资料变化的物理内涵具有重要的科学意义。

2013年甘肃岷县—漳县6.6级地震仪器烈度与宏观调查烈度比较分析

对西北强震动台网中心收集的2013年7月22日甘肃岷县—漳县MS6.6地震117组三分向加速度记录进行处理和初步分析,计算出相应的仪器烈度值。将该值与岷县漳县地震烈度图(中国地震局,2013)中的烈度区值进行对比,偏差在1度以内的占台站总数的81.8%。将地震仪器烈度与强震台站周边5km内调查点烈度对比分析,完全吻合的台站占50%,略低于芦山地震58.6%。灾害调查分析认为岷县—漳县地震灾区建筑以土木结构和木结构为主,在相同烈度情况下,破坏比例大于其他地区。因此,虽然仪器烈度与震后宏观调查烈度不能达到完全吻合,但前者在一定程度上反映了震害情况,可快速为应急救援决策提供依据。另外,震后宏观烈度资料是一定区域范围内的平均或延伸,而强震数据只是个别点上的数据,不能忽略两者之间的差异性。

2013年甘肃岷县漳县M_S6.6地震及短临前兆的显现

简述了2013年7月22日甘肃岷县漳县MS6.6地震的情况。该地震是1954年以来甘肃省发生的最大地震。本文对这次地震的短临前兆进行了综合论述与讨论,内容包括地震发生日与节气和朔望日的关系、地磁静日低点位移的回顾、低点位移的倍九日期回顾、异年倍七律方法的指标在临震日期预测的回顾、甘肃天水深井电阻率的短期前兆的回顾,最后讨论了综合预测的问题。

2013年甘肃岷县漳县M_S6.6地震跨断层形变异常研究

通过对2013甘肃岷县漳县交界发生MS6.6强震的发震构造区在地震前后跨断层形变研究发现：四店、麻界滩和毛羽沟场在震前出现形变异常,3个场地临震单期形变是往期平均值的2-7倍;3个场地震前形变异常持续时间不超过4个月,震后4个月除毛羽沟场地外其余场地基本恢复到往期平均水平;四店场地临震形变△V（5.5 mm）约是麻界滩和毛羽沟的2倍,产生这种形变差异的原因可能是由于岷县地震主要动力来源是西秦岭北缘断裂的活动产生,因此主断裂上的形变异常大于分支断裂;临潭—宕昌断裂具有差异性活动特征,断裂中东段活动性强于西段,岷县漳县地震的复发周期约为（220±40）a,震级为6-6.6级。

2013年岷县漳县M_S6.6地震前大地电磁视电阻率变化

本文用归一化变化速率方法处理,分析研究了兰州及附近地区2004—2013年共10年期间5个大地电磁测点视电阻率重复观测数据,得到：1在2013年岷县漳县MS6.6地震前,这些测深点在穿透深度几~二十余公里范围内的连续频点显示了同步变化的视电阻率异常,时间上对应了本次地震。其中3个测点NS测向在几乎相同的深度范围内出现了异常变化,各测点的NS测向异常频点较EW测向多且连续性好。2 NS和EW测向的连续频点在归一化变化速率曲线上同步上升异常是测点原地地下电阻率变化引起的,反映了地下介质相应勘探深度范围内电阻率升高,NS测向的连续频点的归一化变化速率下降而EW测向上升的变化,反映了测点原地地下介质的各向异性变化。研究结果进一步显示了MT复测的地震监测能力。

2013年7月22日岷县漳县6.6级地震序列震源机制解及其特征分析

针对2013年7月22日甘肃岷县漳县发生的MS6.6地震序列,采用CAP(Cut and Paste)方法反演了岷县漳县6.6级地震及部分强余震的震源机制解。结果显示,6.6级主震最佳双力偶解节面Ⅰ走向189°,倾角51°,滑动角142°;节面Ⅱ参数走向305°,倾角61°和滑动角46°,主震为逆冲兼走滑型,矩心震源深度均为7km;8次MS≥3.0余震震源机制解向NE倾的节面Ⅱ的优势倾角约为52°,表现出逆冲分量大的特性。结合震区的活动构造、余震及烈度分布,判定节面Ⅱ代表了相应地震的发震断层面,地震序列震源机制的特性反映了与临潭-宕昌断裂带相似的活动特征,分析认为,岷县漳县6.6级地震的发生与临潭-宕昌断裂的活动可能存在一定的相关性。

2013年甘肃岷县漳县6.6级地震前邻近区域水管倾斜和伸缩应变观测结果

计算分析了2013年甘肃岷县漳县6.6级地震邻近区域300 km范围内6个定点形变台站2009-01-01~2013-07-21（地震前一天）26道水管和伸缩仪整点观测数据。通过对数据进行预处理和潮汐参数计算,初步评价了观测数据的质量,并给出了主要潮汐响应参数和平滑数据的日均值曲线。基于日均值曲线分析了形变速率的动态特征,展示了数据观测中较为明显的速率转折和突变,探讨了这些变化与岷县漳县6.6级地震之间的可能联系。

2013年甘肃岷县-漳县M_S 6.6级地震及非传统方法的回顾性预测讨论

简述了2013年7月22日甘肃岷县漳县M_S6.6级地震。用节气、低点位移、异年倍七律和朔望等非传统方法,回顾性地讨论了M_S6.6级地震的临震预测。另外还用三性法、静中动非传统的中期预测方法对这次地震进行了回顾性的预测讨论。

2013年岷县漳县M_S6.6地震前后南北地震带北段面波速度变化特征

基于南北地震带北段94个固定地震台站2013年1—9月的连续波形资料,利用背景噪声方法和层析成像技术反演该地区在2013年7月22日甘肃岷县漳县MS6.6地震前后不同时间段、两个月相同时间窗长的瑞利面波速度结构与波速演化。相速度成像结果表明:岷县漳县地震前5—6月相对于3—4月,临潭—宕昌断裂带及周边地区出现了波速降低的现象,而震后8—9月相对于5—6月波速逐渐恢复升高,这说明在岷县漳县地震前两个月出现了波速低值异常,并且在低速异常区域的边界处发生了此次地震。